Урок-практикум по теме "Звуковые волны и их характеристики". 9-й класс

Разделы: Физика

Класс: 9


Цель урока: сформировать понятие звуковой волны, определить источников звука, свойств звука, научить использовать теоретические знания на практике с помощью экспериментальных заданий, ввести понятия скорости, высоты тона, тембра и громкости звука, показать их отличие.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания:

- что называется механической волной?

- назовите виды волн?

- назовите характеристики механических волн?

- напишите формулу связи между длиной волны, частотой и скоростью;

- что называется длиной волны?

2. Новый материал.

Презентация.

Перед тем как приступить к освещению нового материала, следует показать опыт: если по камертону ударить мягким молоточком, то он зазвучит. Если поднести к звучащему камертону легкую пуговицу, подвешенную на нити, то она будет отскакивать от камертона и колебаться. Надо озадачить учеников вибрацией легкой пуговицы: при распространении звука происходит возникновение зоны сжатия и разряжения упругой воздушной среды, подобное колебаниям пуговицы, что вызывает колебания давления. Например, ухо человека воспринимает изменения давления на 10-5 Па.

Упругие волны, которые воспринимаются человеческим слухом, называются звуковыми (приложение презентации, слайд №1). Раздел механики, изучающий звуковые волны, называется акустикой (слайд №1). Среди источников звука есть как естественные источники (голосовые связки, музыкальные инструменты), так и искусственные (слайд №2). Примером искусственных источников звука является камертон (учитель демонстрирует работу камертона). Он был изобретен в начале 18 века для настройки музыкальных инструментов. Стандартный камертон выдает волны с частотой 440 Гц (слайды №3, 4, 5).

Далее нужно подчеркнуть, что звуковые колебания возникают не только в твердых телах и не только от колебания твердых тел. Например, звук возникает тогда, когда рядом с каналом грозового разряда воздух нагревается до очень большой температуры и его расширение приводит к образованию ударной волны, а затем и звукового колебания.

Человеческое ухо имеет рабочий диапазон от 50 Гц до 14000 Гц. Среди животных и рыб существуют виды, которые воспринимают упругие волны с очень низкими (инфразвук) и с очень высокими частотами (ультразвук). Ученики приводят примеры из окружающей среды (слайд №5).

Скорость звука зависит от агрегатного состояния и температуры среды (слайд №6).

К характеристикам звука относятся его громкость и высота тона (слайды №7, 8, 9). Громкость звука измеряется в децибелах. Необходимо обратить внимание на проблему возникновения шума в цивилизованном промышленном и технически оснащенном мире и методы борьбы с ним. (шумопоглощающие пленки, глушители, специальные покрытия) .К свойствам звука можно отнести:

- отражение ( эхо);

- преломление при переходе из одной среды в другую;

-сложение когерентных звуковых волн (интерференция) (слайд №10).

3. Экспериментальные задания:

Группа №1

Проведите по зубцам расчески листок картона или толстой бумаги сначала быстро, а затем медленно. Когда звук выше? От чего зависит высота звука? Почему вообще возникает звук?

Группа №2

Положите будильник на стол. Слышно ли его тиканье, если вы находитесь на расстоянии 1м? Приложите ухо к столу примерно на таком же расстоянии от будильника. Сравните слышимость в этом случае. Повторите опыт, положив будильник на бумагу, вату, кусок ткани, блюдце. Запишите своим наблюдения и сделайте вывод о передаче звука различными телами.

Группа №3

Рассмотрите через лупу поверхность грампластинки. Какой вид имеет звуковая бороздка? Почему? Если изменить скорость вращения диска, то измениться ли звучание грампластинки? Как и почему изменяется звук? Почему старая грампластинка звучит хуже? Зачем меняют иглу в электрофоне? Не вдаваясь в принцип записи на CD-диске, объясните преимущество.

Задание №4

Возьмите несколько пустых стеклянных бутылок разного размера. Ударьте по ним карандашом. Какие бутылки издают более высокий звук? Более низкий? Как вы можете это объяснить?

Возьмите несколько одинаковых бутылок и наполните водой до разного уровня. Постучите по ним карандашом. Когда звук выше?

Какой вывод можно сделать из проведенных опытов? Попробуйте что-нибудь сыграть.

Задание №5

Исследуйте, при каком минимальном расстоянии возникает эхо. Способ определения придумайте самостоятельно. Проверьте его. Полезно или вредно оно для театрального, концертного или лекционного залов? Почему мы не слышим эхо в обычной жилой комнате?

4. Закрепление материала в виде беседы.

- устное выполнение упражнений 29, 30,31,32.

5. Домашнее задание.

& 34-41, подготовить выступления на темы “Применение ультразвука в медицине и промышленности”, “Применение инфразвука в рыболовстве”.

Литература.

  1. “Физика-9” А.В. Перышкин, Е.М. Гутник, М. “Дрофа” 2011 г.
  2. Поурочные разработки по физике. 9 класс. В. А. Волков. Москва “Вако” 2005 г.
  3. Азбука физики Ш.А. Горбушин. Ижевск, Удмуртия.